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ABB KPM KB2 断纸检测器
时间: 2026-10-29浏览次数：
ABB KPM KB2 断纸检测器
ABB KPM KB2 断纸检测器
系统构成与工作原理
硬件组成
传感器探头（Sensor head）：316 不锈钢长管，总长 1500 mm，外径 33.7 mm；探头内部无任何电子元器件，仅光纤光路；吹扫空气维持探头视窗清洁，可承受最高 180 ℃高温。
光纤光缆 + 金属柔性保护导管：可选 6 m /9 m /12 m 三种长度，把光信号在控制柜与高温探头之间做隔离传输；光纤最小弯曲半径 50 mm，最大拉力 50 N，严禁硬拉。
显示控制单元（Display unit）：内置 RGB（红‑绿‑蓝）或者 IR 红外 LED 光源、光电接收、MCU、人机按键显示屏、继电器输出；壁挂安装在远离纸机高温的区域。
附件：安装夹具 / 安装机架、位置记忆环、可选模拟输出板、PC 调试软件。
检测原理（反射式光学检测）
光源发出脉冲 RGB 三色可见光（潮湿、多蒸汽工况改用 IR 红外光源），光纤送至探头照射到运动纸幅表面。
纸幅存在时，光发生反射，反射光由另一路光纤送回控制单元接收器；纸幅断裂时反射光信号大幅变化。
控制器分析 R/G/B 各通道光强，自动选择区分度最好的通道，触发断纸继电器输出给纸机 PLC 连锁。
吹扫仪表压缩空气（0.5‑3.0 bar）持续从探头小孔喷出，正压阻挡蒸汽、粉尘污染光学窗口，同时给探头降温。
优势：RGB 多光源，不受纸张颜色、毛布颜色干扰；探头无电子件耐高温。
关键技术规格
项目 参数
供电 90‑264 VAC 50‑60Hz 或 +24 VDC
整机功耗 15 W
防护等级 IP66（Nema 4X）
探头工作温度 ‑10～180 ℃；控制单元‑10～60 ℃
吹扫空气 干燥仪表空气 0.5‑3.0 bar，耗气量 30‑100 L/min
测量距离（探头到纸幅） 10‑30 cm（推荐）
数字输出继电器 断纸输出、维护报警输出；干接点，最大 250VAC 2A
断纸输出延迟 ≥15 ms
模拟输出（选件板） 3 路 4‑20 mA，最大负载 600Ω
光纤长度 6 m /9 m /12 m
安装要求
1. 探头安装
探头测量点距离纸边约30 cm；探头与纸幅距离 10‑30 cm；探头小孔正对纸幅。
必须接入干燥吹扫压缩空气；禁止多个光纤探头并排安装，会互相光干扰；远离红外烘干机（会造成强光干扰）。
位置记忆环：调试完成后锁紧；探头拆卸维护重装时，保证光学位置完全复原，不需要重新调校。
探头是两段式结构，现场装配，螺纹使用乐泰 268 密封。
2. 光纤布线
光纤穿金属保护导管，禁止暴力拉扯光纤，拉力只能作用在外护套。
一端接探头，另一端进入控制单元的光学模块：一路接 RX 接收器，另一路接 RGB（常规）或者 IR（蒸汽大工况）。
3. 控制单元接线
两种硬件版本：AC 版（90‑264VAC）、DC 版（+24VDC）。
继电器逻辑：
Break Out（断纸继电器）：正常纸幅存在时触点断开；发生断纸时触点闭合；整机失电时保持断开。
Alarm Out（维护报警继电器）：常闭；设备自检故障时触点断开。
可选模拟板：3 路 4‑20mA 输出 R/G/B/IR 光强信号，供 DCS 记录；输出非互相隔离，PLC 侧建议增加隔离器。
人机界面与菜单结构
面板按键：ON/OFF电源、方向箭头、ESC、ENTER、SAMPLE采样键。 五大主菜单：
Configuration（配置）
工作模式：Detect enabled正常检测；Maintenance维护模式（关闭断纸继电器，防止调试误触发停机）。
Auto‑limit & Auto‑alarm：自动计算断纸阈值、自动报警限值（核心标定功能）。
测量配置：检测滤波、测量周期、TX 光源功率、RX 接收器增益。
Set‑up（系统设置）：光源类型 RGB/IR、时间日期、语言、蜂鸣 / 显示报警效果、模拟输出参数、密码。
Maintenance（维护）：在线实时信号、数据记录、事件日志、报警信息、设备固件版本、恢复出厂设置。
重点：在线信号可以查看 R/G/B/IR 原始光强、环境光占比，环境光必须＜60%，否则会干扰测量。
Parameters（参数）：直接修改检测阈值、高低报警、漂移报警全部参数。
启动调试标定流程
分为初步模拟调试和真实纸机工况最终调试，最终调试必须在纸机热机、真实纸幅运行下完成。
配置菜单切换到Maintenance维护模式（屏蔽断纸继电器，避免误停机）。
进入维护‑在线信号，旋转探头，把反射信号调到最大；环境光必须小于 60%；环境光过高，降低RX Gain接收器增益。
采样基准：
模拟断纸（无纸幅），按SAMPLE，保存为Break level（断纸基准）。
放上真实纸幅，按SAMPLE，保存为Paper level（有纸基准）。
执行Calculate Auto‑Limit自动阈值计算：设备自动对比 R/G/B 各通道，自动选出有纸‑断纸信号差异最大的通道，自动生成检测阈值与触发方向（Break <Limit / Break> Limit）。
执行Auto‑Alarm自动报警，设置低限、高限、漂移报警。
配置菜单切回Detect enabled，启用断纸继电器；锁紧位置记忆环。
关键参数说明
Detect filter 检测滤波：默认 3，连续 N 次测量满足条件才输出断纸，抑制瞬时干扰。
Meas.cycle 测量周期：10‑60 ms，默认 20 ms。
TX Power 光源功率：Normal / High；距离＞20 cm 时选 High。
RX Gain 接收器增益；环境光超标时调低增益。
漂移报警 Drift alarm：监控信号缓慢偏移（探头镜片积灰污染）；三种模式：仅报告、报警同时锁断纸功能、关闭。
报警、故障与维护
设备自带自诊断，记录在事件日志，最多保存 250 条事件记录。
报警 诱因 处理措施
清洁报警 Check cleaning 探头视窗堵塞、吹扫失效、LED 衰减 检查吹扫空气；酒精棉签清洁光纤镜头；更换检测通道
环境光过高 Ambient light too high 红外烘干机干扰；探头角度 / 距离不对 降低 RX 增益；调整探头角度距离；加装遮光附件
信号超限 Signal out of range 纸屑粘在探头窗口 检查、清洁探头
维护说明
无强制定期维护周期，依靠设备自诊断报警提示维护。
清洁：优先从探头外部小孔用棉签清洁光纤镜头；必要时完整拆解探头抽出光纤进行擦拭。
事件日志：记录断纸发生时刻；5 分钟内多次断纸只记录一次。
订货选型与备件
选型关键点：光纤长度（6/9/12 m）；供电 AC / DC；是否要模拟输出板；是否需要安装机架；是否 PosiEye 适配支架。
备件清单包含：探头管段、不同长度光纤、保护导管、测量主板、模拟输出板、显示面板、安装紧固件，文档附录提供完整料号。
